堿性鍍浴中鈦基體化學鍍鉑的研究.pdf

1、鈦基鍍鉑已經(jīng)被廣泛應用在航空航天、耐蝕性材料、電解工業(yè)、船舶的陰極保護等領域。但對其工藝方面的研究以電鍍鉑為主，化學鍍很少。然而化學鍍本身不存在電鍍中由于工件幾何形狀復雜而造成電力線分布不均、均鍍能力和深鍍能力不足等問題，所以對鈦基的化學鍍鉑研究是必要的。本文在前人工作的基礎上，提出把一種堿性化學鍍鉑浴應用在鈦平板和多孔鈦板基材的化學鍍鉑上。通過大量試驗對鈦基材的鍍前處理、化學鍍浴各組分的濃度比例、化學鍍誘發(fā)過程以及鍍后的熱處理等方面進

2、行了研究，最終在鈦基材上獲得了結合力良好的鍍層，提出了最佳的施鍍工藝條件，從而優(yōu)化了鈦基化學鍍鉑的實際操作過程。 本論文分為四章： 第一章，介紹了鈦基鍍鉑材料的應用以及鈦基化學鍍鉑的意義。重點介紹了幾種在金屬基材上鍍鉑的方法以及國內(nèi)鈦基電鍍鉑工藝成果和國外專利提出的化學鍍鉑工藝。在此基礎上提出了本文的研究內(nèi)容和意義。 第二章，主要介紹本論文所涉及的研究方法和實驗儀器。 第三章，主要提出本文所用的堿性化學鍍

3、鉑溶液的組成，p鹽[Pt(NO2)2(NH3)2]作主鹽，肼作還原劑。通過對鈦基材前處理的研究，確定了酸刻蝕、鈀活化的方法是適合此鍍浴的前處理方案；提出用混合電位法研究鈦基化學鍍鉑誘發(fā)過程，并通過考察施鍍溫度和主鹽和還原劑用量比例對沉積速度的影響，確定了主鹽和還原劑合適的用量比例和施鍍的最佳溫度范圍，提出了最佳的工藝條件：Pt(NO2)2(NH3)2的濃度為0.5g/L，還原劑肼的濃度為12g/L，鹽酸羥胺5g/L。溫度45～50℃。對

4、多孔鈦基化學鍍鉑的工藝進一步探索，提出超聲清洗的方法，實驗結果表明本文所述的方法在多孔鈦材上可以實現(xiàn)鉑的深孔上鍍，保證了鍍層在基體上的全面覆蓋。 第四章主要考察鍍后的熱處理對鍍層性能、結構、表面形貌、與基底的結合力等方面的影響。運用掃描電鏡、X射線光電子能譜、X射線衍射以及電化學循環(huán)伏安的方法對鍍層進行深入研究，結果表明，鍍后熱處理對改善鍍層與鈦基底的結合力起著非常重要的作用，經(jīng)過熱處理的鍍層與基底的結合力明顯優(yōu)于未處理的，對比

5、了多孔鈦基材和平板鈦基材上化學鍍鉑的電化學催化活性，結果表明平板鈦基化學鍍鉑電極的電化學催化活性較純鉑電極大，多孔鈦基材施鍍后的電化學催化活性明顯高于平板，這說明多孔鈦基鍍鉑比平板鈦基鍍鉑更適合在電解工業(yè)或電化學裝置中使用。然而如果想得到電化學催化活性較好的鍍層，就沒有必要進行熱處理。 本課題的創(chuàng)新性在于： 1．建立了以p鹽為主鹽，肼為還原劑的化學鍍鉑浴在鈦基體上實現(xiàn)化學鍍鉑的工藝程序，在鈦平板以及多孔鈦板基體上獲得了均